朱元璋登基之后，立即召集文武大臣商议朝政，探讨为什么强盛的元朝会灭亡，大明王朝的当务之急是什么，如何才能使大明政权长治久安。群臣各抒己见，朱元璋最后总结大家意见说：“元朝统一海内，建国之初，政治还算清明，后来贵戚擅权，奸邪得宠，任用亲旧，结为朋党，内外官吏贪婪无耻，于是法度松弛，纪纲日坏，最终土崩瓦解，不可救药。现在大明创立之初，必须严肃法度，法度就是治理天下的根本。”朱元璋紧紧围绕着这些问题，颁布新法，在封建的政权机构、官吏制度、治民措施等方面进行了一系列的改革。
朱元璋首先从改革政权机构、官吏制度着手。登基之初，朱元璋基本上沿用了元朝的制度，在中央设中书省，有左、右丞相，统辖吏、户、礼、兵、刑、工六部;地方设行中书省，执掌地方军政事务。这是当时稳定社会的权宜之计。在政权逐渐稳定后，朱元璋筹划重建一套新的政权机构。最初的一段实践，也充分证明元制必改，否则遗患无穷。朱元璋经过认真的谋划后，决定采取先地方后中央的策略，对政权机构进行改革。
公元1376年，朱元璋为了避免重蹈元朝国家分裂的覆辙，将行中书省改为承宣布政使司，简称布政司，但习惯上仍称省。布政司设左、右布政使各一人，统管一省的民政、财政。布政使是朝廷派驻地方的使臣，负责宣布皇帝的政策、法令，必须事事完全秉承皇帝的旨意，否则，随时可以罢免。
另外，又设提刑按察使司，负责一省境内的刑法犯罪之事，其长官为按察使。设都指挥使司，执掌军务，其长官为都指挥使。布政司、按察司、都指挥使司合称“三司”。三司互不统属，均属皇帝派出的机构，直接对皇帝负责，统属中央。这样，财政、行政和刑察、军务各自独立，互相牵制，大权收归中央，直接受中央控制。
省下设府，府设知府一人，掌一府之政。知府到任，多有皇帝亲赐给敕书，以加强权威。另设同知、通判，分管清匪、巡捕、农耕、水利、牧马等，还有推官，掌管刑名。与府同一级别的还有直隶州，即直接受省的领导，长官是知州，地位同知府平级。府下设县。县设知县一人，掌一县之政;设县丞一人，主管农、粮、马事;设主簿一人，负责巡捕、盗贼之事。这种改革，使元朝设置的路、府、州、县简化为三级，更便于统治。
经过省一级的改革，地方的民政、财政、军事、政法等控制大权，全都集中到了中央。中书省的职权越来越大，有时竟同皇帝发生冲突。这使朱元璋认识到：中央机构的改革也势在必行。早在登基之初，就有人给朱元璋上奏，列举了元朝灭亡的种种原因。朱元璋看后说道：“你说的都不是最重要的，元朝的灭亡在于委任权臣，下边事不通过中书省便不能达到皇帝手中，上下蒙蔽，造成大臣擅权跋扈。”洪武十三年(公元1380年)，此话果然言中，丞相胡惟庸在朝中大权独揽，拉帮结派，排除异己，阴谋政变。朱元璋靠着直接控制的禁军和特务组织，才捕杀了胡惟庸及其党羽，当时被杀者达三万多人。朱元璋趁机废除了中书省和丞相制，对中央行政机构进行了彻底的改革。
废除了中书省之后，朱元璋提高原属中书省辖的六部权力，以六部治国。并且规定以后子孙不准设丞相一职，如有人敢奏请设丞相者处以极刑。这个规定在明朝后来的帝王中，没有一个敢违背的。这样，朱元璋既是皇帝，又兼行丞相职权，从而使他成为中国封建社会中最为集权的皇帝。
废除了中书省和丞相后，大大小小的政务都全部集中到朱元璋的手中。这样，他每天要处理的事非常多，需要有人辅佐。因此，朱元璋在废除丞相后，便设置了殿、阁大学士，让他们随侍左右，以备顾问，但不能参与政务，也就是说他们只相当于皇帝的私人秘书。
将帅和军队之间的关系，历来是皇帝最为伤脑筋的事情。打仗必须靠军队，军队则必须有统帅，但是，将帅手中握有重兵，易产生骄悍、不易控制的状况。以往的皇帝为解决这个问题，采取了“兵无常将，将无常兵”的措施。朱元璋将元朝统兵的枢密院改为大都督府，节制诸军务。但不久，他仍觉得大都督府权力太大，便又将其一分为五，即前、后、左、右、中军都督府，让他们互相牵制。都督府管理军队、军政，但必须听从兵部的命令。兵部有发布军令、铨选军官之权，却不能统率军队;都督府有统率部队的权力，却无权发兵、调兵。如果有战事，皇帝下令，兵部传令，都督府率兵打仗。这样，兵权也集中到了皇帝手中。
司法监察机关在元朝叫御史台，专门审察、弹劾百官。朱元璋改御史台为都察院，职权是纠劾百官，辨明冤枉。都察院设左右都御史，统辖监察御史。监察御史官职不高，权力很大，对各级官员都有权力弹劾、告发。
经过一系列的政权机构改革，朱元璋把全国的军政大权都集中到中央，最后归自己一人掌握，使封建皇权专制制度达到最高峰。在他的苦心经营下，自己的统治机构更加完善，威慑力量更加强大。
朱元璋自己也认为这一套统治制度是极为严密的，是确保朱家王朝“万世一统”的最好的制度。他特地编订了一部《明皇祖训》，要求他的子孙必须世代遵守，不得改变。
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